ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА СВАРКИ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА НА ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ[7]

Параметры режима сварки существенно сказываются на характере температурного поля предельного состояния. На рис. 71 показано влияние параметров режима на это поле при одно­проходной стыковой сварке стальных образцов толщиной ^«(тем­пературное поле предельного состояния в бесконечной пластине от подвижного непрерывно действующего линейного источника тепла).

Рие. 72. Влияние теплофизических свойств металла на температурное поле предельного состояния в пластине толщиной 1 см.

Приведенные результаты экспериментов позволяют сделать сле­дующие выводы:

1) при Ци = const с увеличением скорости сварки области, нагре­тые выше определенных температур, уменьшаются главным обра­зом по ширине. В направлении поперек шва изотермы сужаются, а впереди дуги — сгущаются;

2) при постоянной скорости сварки о — const с возрастанием мощности дуги области, нагретые выше определенных темпе­ратур, увеличиваются, причем размеры их растут быстрее увели­чения мощное, ти;

3) при ПОСТОЯННОЙ ПОГОННОЙ энергии ~ = const увеличение мощ­ности дуги ведет к расширению площадей, нагретых выше опре­деленных температур, тогда как рост скорости сварки уменьшает

эти площади. При одновременном пропорциональном росте qn и v мощность дуги qu влияет сильнее, чем V, поэтому увеличение qh

и v при ~ — const расширяет площади соответствующих изотерм,

причем размеры этих площадей примерно пропорциональны мощ­ности.

Если на одинаковом режиме сварить металлы с различными теп­лофизическими свойствами, то характер их тепловых полей будет неодинаков. На рис. 72 показаны температурные поля при сварке в стык пластин б = 1 см из некоторых металлов, существенно от­личающихся друг от друга по своим теплофизическим свойствам. Параметры режима сварки: qu — 1000 кал! сек, v = 0,2 смісек. В табл. 18 приведены средние значения теплофизических величин для соответствующих средних температур Гер.

Таблица 18

Средние теплофизические величины некоторых свариваемых материалов для

Материал

X, кал/{смх X сек • °С)

п,

кал/(сл? • °С)

а,

см2/сек

Гср. °С

Малоуглероди­стая сталь

0,09

1,15

0,08

600

Хромоникеле­вая аустенит­ная сталь

0,06

1,13

0,053

600

Алюминий

0,65

0,65

1

300

Медь красная

0,9

1

0,95

0.95

400

Наиболее заметное влияние на тепловое поле оказывает тепло­проводность. Если, например, сравнить площади, очерченные изо­термой 600 °С (т. е. площади, нагретые выше 600 °С), для нержавею­щей хромоникелевой стали, малоуглеродистой стали, алюминия и меди, то можно заметить, что с увеличением теплопроводности эти площади уменьшаются. Одновременно увеличиваются облас­ти, нагретые до сравнительно низких температур. Существенное влияние на характер распределения температуры оказывает теплоемкость.

Комментарии закрыты.